三輪京子 准教授 / MIWA, Kyoko

植物が土に生きるための知恵

三輪京子 准教授 /  MIWA, Kyoko

研究分野・テーマ・内容

研究分野 植物分子遺伝学 環境科学
研究テーマ 植物の無機栄養環境への応答機構の解明

研究内容

発芽した場所から動けない植物はどのようにその土壌環境に適応しているのでしょうか?植物は土壌から無機元素を吸収し、それらを自分の栄養として利用して光合成をして生産者として生きています。しかし、土に必要な元素が常に十分あるとは限らず、有害な元素も存在しています。植物は無機栄養の過不足に適応するしくみを発達させてきました。「どのように体内・体外の栄養状態を感知して、輸送や代謝、成長を制御しているのか?」「応答の多様さは個々の土壌環境でどのように発達してきたのか?」に分子レベルで答えることを目指しています。また、遺伝子の知見をもとに、無機栄養欠乏・過剰のストレスに耐性な植物の作出も取り組んでいます。

植物分子遺伝学1

 

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メッセージ

植物の遺伝子研究の魅力のひとつは、遺伝子の違いを細胞、組織、そして個体のふるまいの違いとして目で見て実感できることにあると思います。たった一つのDNAの塩基配列が変わっただけで、植物個体がこんなに変わるのかと驚き、未知の可能性を感じます。遺伝子の新しい機能を見つけたとき、「何万年も前からこの遺伝子は(ひとしれず)こうやって働いていたのか」と思いをはせることができるのも喜びです。また、不良土壌環境にも耐える植物をつくるための可能性を拓き、新たな遺伝子資源の発掘に貢献したいと考えています。

参考文献・論文・著書

高橋英一「肥料の来た道帰る道 ―肥料を通して環境・人間問題を考える」のぎへんのほん、研成社、1991年、ISBN 978-4876393534

Miwa, K., Takano, J., Omori, H., Seki, M., Shinozaki, K., Fujiwara, T. (2007). “Plants tolerant of high boron levels.” Science 318, 1417.

Miwa, K., Takano, J., Fujiwara, T. (2006). “Improvement of seed yields under boron-limiting conditions through overexpression of BOR1, a boron transporter for xylem loading, in Arabidopsis thaliana.” Plant Journal. 46, 1084-1091.

nameMIWA Kyoko

Research subject

Specialized field

Plant molecular genetics, Environmental science

Key words

・Essential nutrients
・Transporter
・Stress response

Research subject

How do plants adapt to their soil environments?  There are 17 essential elements for plants, including N, P, and K.  Deficiency and toxicity of minerals are one major limiting factor for plant growth.  Due to immobility, plants have developed sophisticated systems for adaptation to their changing soil environments.  We aim to understand i) how the plants sense external/internal nutrient conditions, ii) how the plants regulate the growth and metabolism in response to the nutrient conditions, and iii) how the diversity of the responses have evolved under different soil environments at molecular levels.  Through understanding of the molecular mechanisms, we also challenge to generate the plants tolerant to nutrient deficiency and toxicity for sustainable plant production.

Plant molecular genetics_01

 

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message

references

Miwa, K., Takano, J., Omori, H., Seki, M., Shinozaki, K., Fujiwara, T. (2007). “Plants tolerant of high boron levels.” Science 318, 1417.

Miwa, K., Takano, J., Fujiwara, T. (2006). “Improvement of seed yields under boron-limiting conditions through overexpression of BOR1, a boron transporter for xylem loading, in Arabidopsis thaliana.” Plant Journal. 46, 1084-1091.